DE102014115677B3

DE102014115677B3 - Ventilation system for passive house

Info

Publication number: DE102014115677B3
Application number: DE102014115677.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Martin
Original assignee: Blumartin GmbH
Current assignee: Blumartin GmbH
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2034-10-29

Abstract

Ein Lüftungs- und Heizungssystem für ein Gebäude (PH), das ein elektrisches Versorgungsnetz (VN) mit einem Elektroverteilerkasten (SK) aufweist, umfasst mind. ein dezentrales Lüftungsgerät (LG) zum Einbau in eine Gebäudehülle (AW) des Gebäudes (PH), wobei jedes dezentrale Lüftungsgerät (LG) eine Wärmerückgewinnungseinrichtung (WT), Sensoren (SN) zur Messung von Luftparametern, Lüfter (GB) zum Fördern und Einstellen eines Luftaustausches durch die Gebäudehülle (AW) und ein Steuergerät (SG) zum Steuern des Betriebes der Lüfter (GB) und einen Stromanschluss zum Verbinden mit dem Elektroverteilerkasten (SK) über dezidierte Stromleitungen (LN) aufweist, und eine zentrale Steuereinheit (ZS) zum Einbau in den Elektroverteilerkasten (SK), wobei die zentrale Steuereinheit (ZS) zum Anschluss an und zur Datenkommunikation über die dezidierten Stromleitungen (LN) zu dem mind. einen dezentralen Lüftungsgerät (LG) ausgebildet ist, so dass die zentrale Steuereinheit (ZS) und das mind. eine dezentrale Lüftungsgerät (LG) die dezidierten Stromleitungen (LN) als Inselnetz (IN) innerhalb des Versorgungsnetzes (VN) nutzen.A ventilation and heating system for a building (PH), which has an electrical supply network (VN) with an electrical distribution box (SK), comprises at least one decentralized ventilation device (LG) for installation in a building envelope (AW) of the building (PH), each decentralized ventilation device (LG) having a heat recovery device (WT), sensors (SN) for measuring air parameters, fans (GB) for conveying and adjusting an air exchange through the building envelope (AW) and a control device (SG) for controlling the operation of the fans (GB) and a power connection for connection to the power distribution box (SK) via dedicated power lines (LN), and a central control unit (ZS) for installation in the power distribution box (SK), the central control unit (ZS) for connection to and Data communication via the dedicated power lines (LN) to which at least one decentralized ventilation device (LG) is formed, so that the central control unit (ZS) and the at least one decentralized ventilation device (LG) use the dedicated power lines (LN) as an isolated network (IN) within the supply network (VN).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lüftungssystem für ein Gebäude, bevorzugt ein Passivhaus. The invention relates to a ventilation system for a building, preferably a passive house.

Durch bessere Gebäudeisolierung und effizientere Heizanlagen gelingt es, den Energiebedarf für die Gebäudeheizung mehr und mehr zu senken. Aus verschiedenen Gründen ist jedoch ein Mindestluftaustausch zwischen Gebäudeinnerem und Gebäudeäußerem durch die thermische Gebäudehülle zwingend erforderlich. Die Wärmeverluste bei solcher Lüftung werden deshalb mehr und mehr zu einer besonders störenden Größe. Für sog. Passivhäuser setzt man deshalb Lüftungsvorrichtungen mit Wärmetauschern ein, um lüftungsbedingte Wärmeverluste zu reduzieren. Aus Effizienzgründen sind dabei rekuperative Lüftungsvorrichtungen zu bevorzugen, welche die sensible Wärme des Innenraums im Winter rückgewinnen bzw. es in Sommernächten erlauben, den Innenraum zu kühlen. Eine solche Lüftungsvorrichtung ist z. B. aus der DE 10 2010 042 950 B4 oder der DE 10 2010 042 948 A1 bekannt. Improved building insulation and more efficient heating systems make it possible to reduce energy requirements for building heating more and more. For various reasons, however, a minimum exchange of air between the building interior and building exterior by the thermal building envelope is mandatory. The heat losses in such ventilation are therefore becoming more and more of a particularly disturbing size. For so-called passive houses, ventilation systems with heat exchangers are therefore used in order to reduce ventilation-related heat losses. For reasons of efficiency, recuperative ventilation devices are to be preferred, which recover the sensible heat of the interior in winter or, in summer nights, allow the interior to be cooled. Such a ventilation device is z. B. from the DE 10 2010 042 950 B4 or the DE 10 2010 042 948 A1 known.

Für Passivhäuser werden derzeit zentrale Anlagen eingesetzt. Sie versprechen beste Wirkungsgrade und behandeln mit großvolumigen Wärmetauschern den Luftbedarf für ein gesamtes Gebäude zentral hinsichtlich Energierückgewinnung. Die Verwendung zentraler Anlagen ist jedoch insofern nachteilig, als eine sehr aufwendige Luftverteilung im Gebäude vorgenommen werden muss. Bei der Konstruktion muss ein Passivhaus quasi um die Lüftungsanlage herum geplant werden und es entsteht ein beträchtlicher zusätzlicher Raumbedarf. Die Wartung und die Einhaltung von Hygienevorschriften der Zuluftleitungen sind problematisch. Dies dürfte ein Grund für die nur zögerliche Verbreitung dieser extrem energiesparenden Gebäudebauweise sein. Auch sind die Kosten für das eigentliche Lüftungsgerät nur ein kleiner Teil der Gesamtkosten für das Lüftungssystem. Zwei Drittel der Kosten entfallen für die Aufwendungen für die Luftverteilung. Zudem ist eine Nachrüstung an bestehenden Gebäuden nicht praktikabel. For passive houses central systems are currently used. They promise the best efficiency and, with large-volume heat exchangers, treat the air requirement for an entire building centrally with regard to energy recovery. However, the use of central systems is disadvantageous in that a very complex air distribution in the building must be made. In the design, a passive house has to be planned around the ventilation system and there is a considerable additional space requirement. The maintenance and compliance with hygiene regulations of the supply air lines are problematic. This may be a reason for the hesitant spread of this extremely energy-efficient building construction. Also, the cost of the actual ventilation unit is only a small part of the total cost of the ventilation system. Two-thirds of the costs are for air distribution. In addition, retrofitting to existing buildings is not practical.

Die DE 10 2010 006 455 A1 beschreibt ein Lüftungssystem mit mehreren Lüftern, die über ein gesondertes Datennetz mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sind. Ein gleichartiges System offenbaren die WO 01/25695 A1 und die DE 10 2012 005 631 A1 . The DE 10 2010 006 455 A1 describes a ventilation system with multiple fans, which are connected via a separate data network with a central control unit. A similar system reveal the WO 01/25695 A1 and the DE 10 2012 005 631 A1 ,

Die WO 2004/068038 A1 betrifft ein Lüftungssystem, dessen Lüfter über ein Stromversorgungsnetz mit einer zentralen Steuereinheit Daten austauschen. Die Datenverbindung wird nicht weiter thematisiert oder erläutert. The WO 2004/068038 A1 concerns a ventilation system whose fans exchange data via a power supply network with a central control unit. The data connection will not be further discussed or explained.

Dezentrale Anlagen, z.B. gemäß DE 10 2010 042 950 B4 oder DE 10 2010 042 948 A1 , die nur einen Raum oder mehrere Räume, nicht aber ein Gebäude versorgen, werden üblicherweise vom Benutzer selbst bedient. Die Einstellung der Lüftungsvorrichtung ist für die erreichbare Energieeinsparung wie auch für die Qualität der Raumluft von besonderer Bedeutung. Decentralized systems, eg according to DE 10 2010 042 950 B4 or DE 10 2010 042 948 A1 that supply only one or more rooms, but not a building, are usually operated by the user himself. The setting of the ventilation device is of particular importance for the achievable energy savings as well as for the quality of the room air.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lüftungssystem für ein Passivhaus anzugeben, das einfacher zu installieren ist, von einem Benutzer bequem bedient werden kann und den thermischen Energiebedarf für das gesamte Haus und nicht nur für einen einzelnen Raum optimiert. The invention is therefore based on the object of specifying a ventilation system for a passive house, which is easier to install, can be operated comfortably by a user and optimizes the thermal energy requirements for the entire house and not just for a single room.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Lüftungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Systems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 3 bis 11. This object is achieved with a ventilation system according to claim 1 or 2. Advantageous embodiments of this system are the subject of the dependent claims 3 to 11.

Die Erfindung verfolgt das Konzept, dezentrale Lüftungsgeräte mit einer zentralen Steuereinheit zu koppeln, um einerseits den Einbau- und Wartungsvorteil dezentraler Lüftungsgeräte zu haben, und andererseits diese dezentralen Lüftungsgeräte zentral anzusteuern, einem Benutzer eine bequeme Steuerung zu ermöglichen und vor allem auch den Energiebedarf des Hauses als Ganzes zu optimieren. Die zentrale Steuereinheit kommuniziert mit Steuergeräten, die jeweils in den dezentralen Lüftungsgeräten vorgesehen sind, nicht über separate Steuerleitungen, die relativ aufwendig zu verlegen wären, sondern ausschließlich über elektrische Stromleitungen in den Lüftungsgeräten, die innerhalb des Versorgungsnetzes ein Inselnetz bilden. Im oder am Elektroverteilerkasten befindet sich die zentrale Steuereinheit. Die zentrale Steuereinheit und die dezentralen Lüftungsgeräte tauschen über das das Inselnetz Steuer- und Messdaten aus, so dass die zentrale Steuereinheit von den Sensoren der dezentralen Lüftungsgeräte Messwerte betreffend die Luftparameter am jeweiligen dezentralen Lüftungsgerät empfängt. The invention pursues the concept of coupling decentralized ventilation units with a central control unit, on the one hand to have the installation and maintenance advantage of decentralized ventilation units, and, on the other hand, to centrally control these decentralized ventilation units, to allow a user a comfortable control and, above all, the energy requirement of the house to optimize as a whole. The central control unit communicates with control units, which are each provided in the decentralized ventilation units, not via separate control lines, which would be relatively expensive to lay, but only via electrical power lines in the ventilation units that form an island network within the supply network. In or on the electrical distribution box is the central control unit. The central control unit and the decentralized ventilation units exchange control and measurement data via the island grid, so that the central control unit receives measured values relating to the air parameters at the respective decentralized ventilation unit from the sensors of the decentralized ventilation units.

Die dezentrale Steuereinheit enthält bevorzugt eine Fernzugriffsschnittstelle, die dem Benutzer einen Zugriff auf die zentrale Steuereinheit erlaubt. Diese kann lokal ausgebildet sein, beispielsweise als USB- oder andere lokale Datenbusschnittstelle, oder als Einbindung in ein größeres Datennetz (beispielsweise über einen WLAN- oder LAN-Anschluss) oder als rein funkgestützte Einbindung in ein größeres Netzwerk, beispielsweise über eine GSM-, UMTS- oder LTE-Schnittstelle. The remote control unit preferably includes a remote access interface that allows the user access to the central control unit. This can be designed locally, for example as a USB or other local data bus interface, or as integration in a larger data network (for example via a WLAN or LAN connection) or as a purely radio-based integration in a larger network, for example via a GSM, UMTS or LTE interface.

Die Verwendung des elektrischen Versorgungsnetzes als Datennetz über sogenannte Powerline-Adapter ist für die Datenkommunikation bekannt. Sie haben sich jedoch in Anwendungen im Bereich der Gebäudetechnik als unzuverlässig erwiesen. Die Erfindung erreicht überraschend eine zuverlässige Kommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit und dezentralen Lüftungsgeräten dadurch, dass die zentrale Steuereinheit im Elektroverteilerkasten angeordnet wird, und die dezidierten Leitungen zu den Lüftungsgeräten ein Inselnetz im Versorgungsnetz bilden, in dessen zentralem Knoten die Steuereinheit sitzt. Diese besondere Anordnung erweist sich als sehr förderlich für eine zuverlässige Datenkommunikation. Die dezentralen Lüftungsgeräte sind über die dezidierten Stromleitungen mit dem Elektroverteilerkasten verbunden. Dort laufen die dezidierten Leitungen direkt zur zentralen Steuereinheit. Die Stromversorgung der dezidierten Leitungen erfolgt bevorzugt ausschließlich über die zentrale Steuereinheit, die in einer Ausgestaltung dazu einen Stromeingang zum Anschluss an ein Stromversorgungsnetz und mindestens einen Stromausgang zum Anschluss der dezidierten Stromleitungen aufweist. Auf diese Weise erfolgt die Datenkommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit und den Lüftungsgeräten ausschließlich über einen Teil des Versorgungsnetzes, der ausschließlich über die zentrale Steuereinheit mit dem Rest des Versorgungsnetzes verbunden ist. Dieser Inselcharakter lässt eine Datenkommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit und den Steuergeräten der dezentralen Lüftungsgeräte zu, die weitaus zuverlässiger ist, als bekannte Powerline-Anwendungen. Zwar kann die zentrale Steuereinheit herkömmliche Powerline-Technologie in der Datenschnittstelle verwenden, um über die dezidierten Stromleitungen mit den Lüftungsgeräten zu kommunizieren, jedoch ist aufgrund der erfindungsgemäßen Struktur diese Powerline-Technologie dann überraschend sehr viel zuverlässiger. The use of the electrical supply network as a data network via so-called powerline adapters is known for data communication. However, they have applications in the field the building technology proved to be unreliable. The invention surprisingly achieves reliable communication between the central control unit and decentralized ventilation units in that the central control unit is arranged in the electrical distribution box, and the dedicated lines to the ventilation units form an isolated network in the supply network, in whose central node the control unit is seated. This particular arrangement proves to be very conducive to reliable data communication. The decentralized ventilation units are connected via the dedicated power lines to the distribution box. There, the dedicated lines run directly to the central control unit. The power supply of the dedicated lines preferably takes place exclusively via the central control unit, which in one embodiment has a current input for connection to a power supply network and at least one current output for connection of the dedicated power lines. In this way, the data communication between the central control unit and the ventilation devices takes place exclusively over a part of the supply network, which is connected exclusively via the central control unit to the rest of the supply network. This island character allows data communication between the central control unit and the distributed ventilation controllers, which is far more reliable than known powerline applications. Although the central control unit may use conventional powerline technology in the data interface to communicate with the ventilation equipment via dedicated power lines, this powerline technology is surprisingly much more reliable due to the structure of the present invention.

Die Zuverlässigkeit kann weiter gesteigert werden, wenn in der zentralen Steuereinheit vor dem mindestens einen Stromausgang, an dem / an denen die dezidierten Stromleitungen und damit die einzigen Leitungen zu den dezentralen Lüftungsgeräten angeschlossen sind/werden, ein Filter geschaltet ist, der das Inselnetz für ein Kommunikationsfrequenzband, das bei dem Austausch von Steuer- und Messdaten zwischen zentraler Steuereinheit und dezentralen Lüftungsgeräten verwendet wird, vom Stromeingang, d.h. vom Stromversorgungsnetz und auch von dem restlichen Versorgungsnetz des Gebäudes, entkoppelt. Der Filter schützt das Inselnetz vor Störungen. Reliability can be further increased if, in the central control unit, before the at least one current output to which the dedicated power lines and thus the only lines to the decentralized ventilation devices are connected, a filter is connected which switches the stand-alone grid on Communication frequency band, which is used in the exchange of control and measurement data between the central control unit and decentralized ventilation units, from the power input, ie from the power grid and also from the rest of the supply network of the building, decoupled. The filter protects the island grid against interference.

Ein weiterer Vorteil der Inselnetzlösung ist es, dass innerhalb des Inselnetzes die Phase identisch ist, was die Datenkommunikation nochmals erleichtert. A further advantage of the stand-alone grid solution is that the phase within the stand-alone grid is identical, which further facilitates data communication.

Die Zuverlässigkeit wird weiter gefördert, wenn ein Frequenzbereich von unter 250 kHz, insbesondere eine Frequenz von 107 kHz für die Datenkommunikation verwendet wird. Da die zu übertragenden Datenmengen von untergeordneter Bedeutung sind (anders als bei der eigentlichen Konzeption des Powerline-Systems, das für hohe Datenraten in der Computertechnik ausgelegt ist und entwickelt wird), kann auf diese Weise die Zuverlässigkeit der Datenkommunikation nochmals gesteigert werden. Bevorzugt blockt der Filter diese Datenfrequenz zwischen dem Stromeingang und dem mindestens einen Stromausgang, so dass die Datenfrequenz nicht durch Signale aus dem restlichen Versorgungsnetz gestört ist. Dieser Frequenzbereich lässt sich zum einen einfach durch einen Filter abschirmen, und zum anderen finden in diesem Frequenzbereich keine oder nur vernachlässigbare Einkopplungen am Inselnetz statt. The reliability is further promoted when a frequency range of less than 250 kHz, in particular a frequency of 107 kHz is used for the data communication. Since the data volumes to be transmitted are of secondary importance (unlike the actual conception of the powerline system, which is designed and developed for high data rates in computer technology), the reliability of the data communication can be further increased in this way. Preferably, the filter blocks this data frequency between the current input and the at least one current output, so that the data frequency is not disturbed by signals from the rest of the supply network. On the one hand, this frequency range can be easily shielded by a filter, and, on the other hand, there are no or only negligible couplings in the island network in this frequency range.

Die dezentralen Lüftungsgeräte haben keine separate Datenschnittstelle, sondern sind elektrisch bevorzugt ausschließlich über ihren Stromanschluss angeschlossen. Dies ist besonders vorteilhaft, da dann das Konzept der DE 10 2010 042 948 A1 verwendet werden kann, bei der das Lüftungsgerät einen Mauerkasten aufweist, in den ein Innenteil, welches die Lüfter, den Wärmetauscher und evtl. Klappen zum Steuern des Luftstroms sowie des Lüftungsgeräts enthält, eingeschoben werden kann. Bei diesem Einschiebevorgang sind als elektrische Kontakte dann ausschließlich die Kontakte zur Stromversorgung zu schließen. Das Lüftungsgerät kann somit aufgrund des Verzichtes auf separate Steuer- oder Datenleitungen zum zentralen Steuergerät besonders einfach realisiert und insbesondere auch ohne weiteres Werkzeug gewartet werden. The decentralized ventilation units do not have a separate data interface, but are preferably electrically connected exclusively via their power connection. This is particularly advantageous because then the concept of DE 10 2010 042 948 A1 can be used, in which the ventilation device has a wall box into which an inner part, which contains the fan, the heat exchanger and possibly flaps for controlling the air flow and the ventilation device, can be inserted. In this Einschiebevorgang are then close as electrical contacts only the contacts to the power supply. The ventilation unit can thus be realized particularly simple due to the omission of separate control or data lines to the central control unit and in particular also be maintained without further tools.

Zur Anordnung im Sicherungskasten ist es vorteilhaft, die zentrale Steuereinheit als Hutschienenadapter vorzusehen. Sie hat bevorzugt noch weitere Steuer- oder Sensoranschlüsse, über die weitere elektrische Geräte gesteuert bzw. deren Betriebszustand erfasst werden kann. Dies ist mit besonders geringem Aufwand möglich, da sich die dezentrale Steuereinheit im zentralen Elektroverteilerkasten befindet. Etwaige Komponenten, die für die Klimatisierung, Beheizung etc. des Passivhauses notwendig sind, können damit ebenfalls von der zentralen Steuereinheit betätigt oder angesteuert werden. Dies ist sehr aufwandsgering möglich, da der elektrische Anschluss dieser Komponenten sich ja bereits im Elektroverteilerkasten befindet. Es sind damit keine aufwendigen Leitungen nötig. For arrangement in the fuse box, it is advantageous to provide the central control unit as DIN rail adapter. It preferably has further control or sensor connections, via which further electrical devices can be controlled or their operating state can be detected. This is possible with very little effort, since the decentralized control unit is located in the central power distribution box. Any components that are necessary for the air conditioning, heating, etc. of the passive house can thus also be operated or controlled by the central control unit. This is very little possible because the electrical connection of these components is already in the electrical distribution box. There are no complicated lines needed.

Falls die dezentralen Lüftungsgeräte Heizregister zum Erwärmen der Luft, die in das Gebäude eingeblasen wird, aufweisen oder falls eine oder mehrere zentrale elektrische Heizeinrichtung(en) vorgesehen ist/sind, kann die zentrale Steuereinheit die Funktion einer klassischen Heizungssteuerung übernehmen, für die normalerweise aufwendig Daten- und Messleitungen verlegt werden müssten. Das System ist dann zu einem Lüftungs- und Heizungssystem aufgerüstet. Die zentrale Steuereinheit enthält von den dezentralen Lüftungsgeräten Parameter über die Luft, damit diese insbesondere die Innenraumtemperatur, die Außentemperatur, die Innenraumfeuchte, die Außenfeuchte und den CO2-Gehalt der Luft im Innenraum kennt. Somit steuert die zentrale Steuereinheit unter Kenntnis dieser Daten einen optimierten Lüftungs- und Heizungsbetrieb für das Passivhaus. If the decentralized ventilation units have heating registers for heating the air blown into the building, or if one or more central electrical heating devices are provided, the central control unit can perform the function of a conventional heating control, for which normally consuming data - And measuring cables would have to be laid. The system is then upgraded to a ventilation and heating system. The central control unit contains parameters of the decentralized ventilation devices via the air, so that it knows in particular the interior temperature, the outside temperature, the interior humidity, the external humidity and the CO2 content of the air in the interior. Thus, the central control unit, knowing this data, controls an optimized ventilation and heating operation for the passive house.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist im Rahmen der Erfindung auch das Gebäude mit zentraler Steuereinheit, Inselnetz und dezentralen Lüftungsgeräten realisierbar. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention. In particular, in the context of the invention, the building with a central control unit, island grid and decentralized ventilation devices can be realized.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:

1 eine Schemadarstellung eines Lüftungs- und Heizungssystems eines Passivhauses, 1 a schematic representation of a ventilation and heating system of a passive house,

2 eine Schemadarstellung eines im System verwendeten Lüftungsgerätes, 2 a schematic representation of a ventilation unit used in the system,

3 ein Blockschaltbild einer im System verwendeten, zentralen Steuereinheit und 3 a block diagram of a system used in the central control unit and

4 eine Schemadarstellung eines Verteilerkastens eines Versorgungsnetzes des Passivhauses der 1. 4 a schematic representation of a distribution box of a supply network of the passive house of the 1 ,

1 zeigt schematisch ein Gebäude, das exemplarisch als Passivhaus PH ausgeführt ist. Das Gebäude hat mehrere Räume die jeweils von einem Lüftungsgerät LG entlüftet/belüftet werden, das in eine Außenwand AW des Passivhaus PH eingebaut ist. Das Lüftungsgerät LG misst die Innen- und die Außentemperatur, die relative Feuchte im und außerhalb des Gebäudes sowie den CO2-Gehalt im Gebäude und fördert Luftaustauschströme durch die Außenwand AW zwischen einem Gebäudeinneren GI und einem Gebäudeäußeren GA. 1 schematically shows a building, which is exemplified as a passive house PH. The building has several rooms which are each vented / ventilated by a ventilation unit LG, which is installed in an outer wall AW of the passive house PH. The ventilation device LG measures the indoor and outdoor temperature, the relative humidity inside and outside the building and the CO2 content in the building and promotes air exchange flows through the outer wall AW between a building interior GI and a building exterior GA.

2 zeigt schematisch eines der dezentralen Lüftungsgeräte LG. Es verfügt über einen Wärmetauscher WT, der aus dem Gebäudeinneren (in der Darstellung der 2 rechts gelegen) abgezogener Luft die Wärme entzieht und damit die in das Gebäudeinnere eingeblasene Frischluft erwärmt. Die Luftströme werden von Gebläsen GB getrieben. Schematisch ist in der Darstellung der 2 als Beispiel eine Klappe KL für einen Überströmkanal eingezeichnet. Durch Betätigung der Klappe KL kann angesaugte Frischluft am Wärmetauscher WT vorbeigeführt werden, beispielsweise um zu Sommernachtzeiten möglichst kühle Außenluft in das Gebäudeinnere zu fördern. Das Lüftungsgerät LG weist weiter ein Steuergerät SG auf, das mit verschiedenen Sensoren SN verbunden ist, welche die bereits erwähnten Parameter der Innen- und Außenluft messen. Die genannten Parameter sind dabei ausschließlich exemplarisch zu sehen, und in Ausführungsformen des Lüftungsgerätes LG können auch zusätzliche Parameter oder weniger Parameter erfasst werden. 2 shows schematically one of the decentralized ventilation devices LG. It has a heat exchanger WT, which emerges from the building interior (in the representation of 2 right) withdrawn air which extracts heat and thus warms the fresh air blown into the building interior. The air flows are driven by blowers GB. Schematically, in the presentation of the 2 drawn as an example a flap KL for a transfer channel. By actuation of the flap KL, fresh air sucked in can be led past the heat exchanger WT, for example in order to convey as cool a summer air as possible outside air into the building interior. The ventilation device LG further comprises a control unit SG, which is connected to various sensors SN, which measure the already mentioned parameters of the indoor and outdoor air. The mentioned parameters are to be regarded as examples only, and in embodiments of the ventilation device LG also additional parameters or fewer parameters can be detected.

Die Lüftungsgeräte LG werden über Stromleitungen LN des Passivhauses PH mit Energie versorgt. Ein Versorgungsnetz VN verteilt im Passivhaus PH elektrische Energie, üblicherweise als 230 Volt Wechselspannung, wie exemplarisch durch Lichtauslässe LA in 1 eingezeichnet ist. Das Versorgungsnetz VN ist an einen zentralen Sicherungskasten SK angeschlossen. Das Versorgungsnetz VN ist üblicherweise sternförmig aufgebaut, so dass der Sicherungskasten SK ein zentraler Verteilerkasten für das Versorgungsnetz VN ist. Die Stromleitungen LN versorgen ausschließlich die Lüftungsgeräte LG. Dabei können auch mehrere Lüftungsgeräte LG an ein und dieselbe Stromleitung angeschlossen sein, wie dies beispielsweise in 1 im linken Ast der gestrichelt eingezeichneten Stromleitungen LN der Fall ist. Die Stromleitungen LN sind damit Teil des Versorgungsnetzes VN, unterscheiden sich vom übrigen Versorgungsnetz jedoch dadurch, dass sie direkt an ein zentrales Steuergerät ZS angeschlossen sind. Die Stromleitungen LN laufen in einem Knoten zusammen, an dem die zentrale Steuereinheit ZS sitzt. Die Stromleitungen LN bilden damit ein Inselnetz IN innerhalb des Versorgungsnetzes VN, das das Haus versorgt. The ventilation devices LG are supplied with power via power lines LN of the passive house PH. A supply network VN distributes electrical energy in the passive house PH, usually as 230 volt alternating voltage, as exemplified by light outlets LA in 1 is drawn. The supply network VN is connected to a central fuse box SK. The supply network VN is usually constructed star-shaped, so that the fuse box SK is a central distribution box for the supply network VN. The power lines LN supply only the ventilation units LG. In this case, several ventilation devices LG may be connected to one and the same power line, as for example in 1 in the left branch of the dashed lines power lines LN is the case. The power lines LN are thus part of the supply network VN, but differ from the rest of the supply network in that they are connected directly to a central control unit ZS. The power lines LN converge in a node on which the central control unit ZS is seated. The power lines LN thus form an island network IN within the supply network VN, which supplies the house.

In der Darstellung der 1 ist schematisch für jedes Zimmer ein Lüftungsgerät LG eingezeichnet. Das ist nicht zwingend erforderlich. Vielmehr können ein oder mehrere Lüftungsgeräte LG auch mehrere Räume versorgen, beispielsweise wenn die Räume untereinander durch Durchgänge oder Türen verbunden sind. Auch ist es möglich, dass ein Lüftungsgerät LG Nebenräume über weitere Fluidkanäle lüftungstechnisch erschließt. Dies ist exemplarisch in 1 für einen Nassraum NR gezeigt, der beispielsweise ein Bad oder WC sein kann, insbesondere ein innenliegendes Bad. Der Nassraum NR ist über einen Fluidkanal mit einem der Lüftungsgeräte LG verbunden, das entsprechende Klappen KL zum Einstellen des vom Nassraum abgesaugten Luftstroms aufweist. Die Anbindung des Nassraums NR ist nicht nur ein Beispiel dafür, dass ein Lüftungsgerät LG mehrere Räume versorgen kann, sie ist auch exemplarisch dafür, dass die Anbindung eines weiteren Raums auch nur in einer Luftförderrichtung, im Beispiel des Nassraums NR als Absaugung, erfolgen kann. In the presentation of the 1 is shown schematically for each room a ventilation device LG. This is not mandatory. Rather, one or more ventilation devices LG can also supply several rooms, for example if the rooms are interconnected by passages or doors. It is also possible for a ventilation device LG to open auxiliary rooms via further fluid channels. This is exemplary in 1 for a wet room NR, which may for example be a bath or WC, in particular an internal bath. The wet room NR is connected via a fluid channel to one of the ventilation devices LG, which has corresponding flaps KL for adjusting the air flow extracted from the wet space. The connection of the wet room NR is not only an example of the fact that a ventilation device LG can supply several rooms, it is also exemplary for the fact that the connection of a further space only in an air conveying direction, in Example of the wet room NR as suction, can be done.

Die Lüftungsgeräte LG sind ausschließlich über das Inselnetz IN angeschlossen. Es bestehen keine Datenleitungen zu den Lüftungsgeräten LG. The ventilation units LG are connected exclusively via the island grid IN. There are no data lines to the ventilation units LG.

Im Sicherungskasten SK ist die zentrale Steuereinheit ZS angeordnet, die ebenfalls an das Versorgungsnetz VN angeschlossen ist. Die Lüftungsgeräte LG sowie die Steuereinheit ZS haben jeweils eine Umsetzereinheit, welche eine Kommunikation zwischen der Steuereinheit ZS und den Lüftungsgeräten LG über das Inselnetz IN ermöglicht. In the fuse box SK, the central control unit ZS is arranged, which is also connected to the supply network VN. The ventilation devices LG and the control unit ZS each have a converter unit which enables communication between the control unit ZS and the ventilation devices LG via the island network IN.

3 zeigt exemplarisch ein Blockschaltbild der Steuereinheit ZS. Die zentrale Steuereinheit ZS umfasst einen Stromeingang SE, der zum Anschluss an ein Stromversorgungsnetz ausgebildet ist. Die am Stromeingang SE bereitgestellte elektrische Energie wird an Stromausgängen SR bereitgestellt, an denen die dezidierten Stromleitungen LN anzuschließen sind. Zwischen dem Stromeingang SE und den Stromausgängen SR befindet sich ein Filter FI, welcher einen Frequenzbereich blockt, der für die Datenkommunikation über das Inselnetz IN verwendet wird. Zwischen den Stromausgängen SR und dem Filter FI ist an die Stromleitungen ein Prozessor PZ angeschlossen, der über das Inselnetz IN mit den Lüftungsgeräten LG kommuniziert. Der Prozessor PZ ist in bevorzugten Ausführungsformen mit mindestens einer Fernzugriffsschnittstelle verbunden, über die auf die zentrale Steuereinheit ZS zugegriffen werden kann. 3 shows an example of a block diagram of the control unit ZS. The central control unit ZS comprises a power input SE, which is designed for connection to a power supply network. The electrical energy provided at the current input SE is provided at current outputs SR to which the dedicated power lines LN are to be connected. Between the current input SE and the current outputs SR is a filter FI, which blocks a frequency range used for data communication via the island network IN. Between the current outputs SR and the filter FI, a processor PZ is connected to the power lines, which communicates via the island network IN with the ventilation devices LG. The processor PZ is connected in preferred embodiments to at least one remote access interface via which the central control unit ZS can be accessed.

Die zentrale Steuereinheit ZS weist in bevorzugten Ausführungsformen also mindestens eine Fernzugriffsschnittstelle zur Kommunikation nach außen auf. Exemplarisch sind in 3 ein USB-Anschluss USB, ein Netzwerkanschluss LAN und ein Funknetzanschluss GSM eingezeichnet. Sie erlauben es einem Benutzer, z.B. über einen Webserver in der zentralen Steuereinheit ZS, den Betrieb der Lüftungsgeräte LG und weiterer klimatechnischer Komponenten des Passivhauses PH zu steuern. Bei Zugriff über den USB-Anschluss USB wird der Benutzer in der Regel vor Ort die entsprechenden Einstellungen vornehmen. Der Netzwerkanschluss LAN erlaubt es, innerhalb eines Datennetzwerkes zuzugreifen, das beispielsweise im Passivhaus PH anderweitig vorhanden sein kann. Weiter ist eine Verbindung mit einem DSL-Anschluss möglich, welche beispielsweise den Webserver über das Internet erreichbar macht. Die Funkschnittstelle GSM erlaubt schließlich eine Funkkommunikation mit der Steuereinheit ZS unabhängig von drahtgebundenen Anlagen. Gleichermaßen ist auch ein WLAN-Modul als Option möglich. The central control unit ZS therefore has at least one remote access interface for external communication in preferred embodiments. Exemplary are in 3 a USB port USB, a network connection LAN and a radio network connection GSM. They allow a user, for example via a web server in the central control unit ZS, to control the operation of the ventilation devices LG and other air conditioning components of the passive house PH. When accessing via the USB port USB, the user will usually make the appropriate settings locally. The network connection LAN makes it possible to access within a data network, which may otherwise be present in the passive house PH, for example. Furthermore, a connection to a DSL connection is possible, which, for example, makes the web server accessible via the Internet. Finally, the radio interface GSM allows radio communication with the control unit ZS independently of wired installations. Similarly, a WLAN module is also possible as an option.

Die Steuereinheit ZS hat in einer bevorzugten Ausführungsform Schalt- und Sensoranschlüsse SA, über die die zentrale Steuereinheit ZS andere klimatechnische Komponenten als die Lüftungsgeräte LG steuern oder deren Zustand erfassen kann, wie eingangs bereits erläutert wurde. Die Zustandserfassung erstreckt sich dabei auch auf elektrische Signale, die nicht mit klimatechnisch wirksamen Komponenten in Verbindung stehen, aber ein bestimmtes Nutzerverhalten des Gebäudes anzeigen. So ist es beispielsweise möglich, über einen der Schalt- und Sensoranschlüsse SA den Strom im Versorgungsnetz VN zum Nassraum NR zu erfassen. Die Steuereinheit ZS wird dazu, wie in 4 schematisch dargestellt, welche eine Draufsicht auf den Sicherungskasten SK zeigt, über einen der Schalt- und Sensoranschlüsse SA z. B. mit einem Stromausgang SI für die Leitung zum Nassraum NR verbunden. Fließt ein Strom durch diese Leitung, ist davon auszugehen, dass der Nassraum NR benutzt wird, und die Steuereinheit ZS aktiviert das zugehörige Lüftungsgerät LG entsprechend dahingehend, dass Luft aus dem Nassraum abgesaugt wird. In a preferred embodiment, the control unit ZS has switching and sensor connections SA via which the central control unit ZS can control other air-conditioning components than the ventilation units LG or detect their condition, as has already been explained in the introduction. The state detection extends to electrical signals that are not related to air conditioning components, but indicate a specific user behavior of the building. For example, it is possible to detect the current in the supply network VN to the wet room NR via one of the switching and sensor connections SA. The control unit ZS becomes, as in 4 schematically shown, which shows a plan view of the fuse box SK, via one of the switching and sensor connections SA z. B. connected to a current output SI for the line to the wet room NR. If a current flows through this line, it can be assumed that the wet room NR is used, and the control unit ZS activates the associated ventilation appliance LG in such a way that air is sucked out of the wet room.

4 zeigt schematisch auch die Funktion der Steuer- und Sensoranschlüsse SA im Zusammenhang mit einer oder mehreren zentralen elektrischen Heizungseinrichtungen, z.B. elektrischen Deckenheizungen. Diese werden von einem Hauptschalter, der als Schütz HS ausgebildet ist, betätigt. Die Steuereinheit ZS steuert über einen der Steuer- und Schaltausgänge SA den Schütz HS zum Einschalten der elektrischen Heizung an. Es können auch mehrere Schütze für mehrere Heizungen angesteuert werden. Das Einschalten erfolgt auf Basis der entsprechenden Messwerte, die die Steuereinheit ZS von den Lüftungsgeräten LG über das Inselnetz IN erhält. Aus diesen Werten kann die Steuereinheit beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform eine Jahreszeitenermittlung durchführen, in der anhand des Temperaturverlaufes die Jahreszeit festgestellt wird. Weiter kann man auch eine Tag/Nacht- Erkennung durchführen. 4 schematically shows the function of the control and sensor connections SA in connection with one or more central electrical heating devices, such as electric ceiling heaters. These are actuated by a main switch, which is designed as a contactor HS. The control unit ZS controls the contactor HS via one of the control and switching outputs SA to switch on the electric heater. It can also be controlled multiple contactors for multiple heaters. The switching on takes place on the basis of the corresponding measured values, which the control unit ZS receives from the ventilation devices LG via the island network IN. From these values, for example, in a preferred embodiment, the control unit may perform an annual determination in which the season is determined on the basis of the temperature profile. Next you can also perform a day / night detection.

Anhand des CO2-Gehaltes ermittelt die Steuereinheit ZS in einer bevorzugten Ausführungsform, ob sich in dem vom relevanten Lüftungsgerät versorgten Raum eine Person aufhält. Das Lüftungs- und Heizverhalten kann damit entsprechend vorteilhaft und energiesparend eingestellt werden. Die Steuereinheit ZS ist damit für eine zentrale Steuerungsfunktion ausgebildet, insbesondere durch die geschilderte Jahreszeitenermittlung, Tag/Nacht-Ermittlung, Ermittlung des Aufenthalts von Personen etc.. Diese Kenntnis, die die Steuereinheit ZS in bevorzugten Ausführungsformen aus den Messwerten der Sensoren SN der Lüftungsgeräte LG erhält, kann in bevorzugten Ausführungsformen auch zum Steuern von Verschattungsanlagen, Rollläden, Klimaanlagen, Warmwasserbereitung etc. eingesetzt werden, da die Steuereinheit solche Komponenten, die ebenfalls an den Sicherungskasten SK angeschlossen sind, sehr einfach betätigen oder steuern kann. Based on the CO2 content determines the control unit ZS in a preferred embodiment, whether in the room supplied by the relevant ventilation unit a person resides. The ventilation and heating behavior can thus be set correspondingly advantageous and energy-saving. The control unit ZS is thus designed for a central control function, in particular by the described seasonal determination, day / night determination, determination of the residence of persons, etc. This knowledge, the control unit ZS in preferred embodiments from the measured values of the sensors SN of the ventilation LG can be used in preferred embodiments also for controlling shading systems, shutters, air conditioning, hot water, etc., since the control unit can very easily operate or control those components which are also connected to the fuse box SK.

Die Erfindung erreicht den Verzicht auf separate Steuerungsverkabelungen für die Lüftungsgeräte LG dadurch, dass zwischen der zentralen Steuereinheit ZS und den Lüftungsgeräten LG über die dezidierten Stromleitungen LN eine besonders störungsfreie Kommunikation ermöglicht wird. Die dezidierten Stromleitungen LN sind mit dem restlichen Teil des Versorgungsnetzes VN des Gebäudes, das beispielsweise als Passivhaus PH ausgebildet sein kann, bevorzugt nur an einem einzigen Knotenpunkt verbunden. Ab diesem Knotenpunkt bilden die dezidierten Stromleitungen LN ein Inselnetz IN, das am Knotenpunkt sehr einfach durch einen Filter FI von etwaigen Störungen für die Datenkommunikation über das Inselnetz IN abgekoppelt werden kann. Der Filter FI ist in den beschriebenen Ausführungsformen innerhalb der zentralen Steuereinheit ZS angeordnet. Dies ist nicht zwingend erforderlich. Es ist vielmehr auch möglich, den Filter FI der zentralen Steuereinheit ZS vorzuschalten, beispielsweise in die Zuleitung zum Stromeingang SE. The invention achieves the omission of separate control cabling for the ventilation devices LG in that a particularly trouble-free communication is made possible between the central control unit ZS and the ventilation devices LG via the dedicated power lines LN. The dedicated power lines LN are connected to the remaining part of the supply network VN of the building, which may be formed, for example, as a passive house PH, preferably only at a single node. From this node, the dedicated power lines LN form a stand-alone grid IN, which can be decoupled at the node very easily by a filter FI of any disturbances for data communication over the island network IN. The filter FI is arranged in the described embodiments within the central control unit ZS. This is not mandatory. Rather, it is also possible to precede the filter FI of the central control unit ZS, for example in the supply line to the current input SE.

Claims

A ventilation system for a building (PH) having an electrical supply network (VN) with an electrical distribution box (SK), the system comprising: - At least one decentralized ventilation device (LG) for installation in a building envelope (AW) of the building (PH), wherein the at least one decentralized ventilation device (LG), a heat recovery device (WT), sensors (SN) for measuring air parameters, fans ( GB) for conveying and adjusting an air exchange through the building envelope (AW) and a control unit (SG) for controlling the operation of the fans (GB) and a power connection for connection to the power distribution box (SK) via dedicated power lines (LN), and - A central control unit (ZS) for installation in or on the power distribution box (SK), wherein the central control unit (ZS) has a power input (SE) for connection to a power supply network and at least one current output (SR) for connecting the dedicated power lines (LN ) and a frequency band-screening filter (FI), which is connected in front of the current output (SR), so that the filter (FI) downstream power lines (LN) form an isolated network (IN), - Wherein the central control unit (ZS) and at least one decentralized ventilation device (LG) are designed to exchange measurement and control data via this island network (IN).

Ventilation system comprising: - at least one decentralized ventilation device (LG) in a building envelope (AW) of a building (PH), wherein the at least one decentralized ventilation device (LG) a heat recovery device (WT), sensors (SN) for measuring air parameters, fans (GB) for conveying and adjusting an air exchange through the building envelope (AW) and a control unit (SG) for controlling the operation of the fans (GB), Dedicated power lines (LN) which connect the at least one decentralized ventilation unit (LG) to an electrical distribution box (SK) of a supply network (VN) of the building (PH) and supply it with energy, the dedicated power lines (LN) being connected to a node in the building Electric distribution box (SK) are combined and from the node form a isolated from the rest of the supply network (VN) island network (IN) for measurement and control data, and A central control unit (ZS) which is connected at or before the junction to the dedicated power lines (LN) to the at least one decentralized ventilation device (LG), - Wherein the central control unit (ZS) and the at least one decentralized ventilation device (LG) exchange the measurement and control data via the island network (IN).

Ventilation system according to claim 2, wherein the central control unit (ZS) has a current input (SE) for connection to a power supply network and at least one current output (SR) for connection of the dedicated power lines (LN).

Ventilation system according to claim 2 or 3, wherein in front of the node a filter (FI) is connected, which decouples the island network (IN) from the supply network (VN) for a frequency band on which the central control unit (ZS) and the at least one ventilation device ( LG) communicate with each other.

Ventilation system according to claim 1 or 4, wherein the central control unit (ZS) communicates with the control units (SG) of the decentralized ventilation devices (LG) via a data frequency of less than 250 kHz, preferably 107 kHz, and the filter (FI) blocks this data frequency ,

Ventilation system according to one of the preceding claims, which further comprises at least one electric heater which is connected via a switching device (HS) in the electrical distribution box (SK), wherein the central control unit (ZS) the switching device (HS) based on the island network ( IN) measured values of the sensors (SN) are operated or controlled.

Ventilation system according to one of the above claims, wherein the at least one decentralized ventilation device (LG) has an electrical heating register (HR) for heating air conveyed into the building interior (GI) and wherein the central control unit (ZS) controls the operation of the heating register (HR) via the island grid (IN).

Ventilation system according to one of the above claims, wherein the central control unit (ZS) receives measured values of the air parameters provided by the sensors (SN) of the at least one decentralized ventilation device (LG) and preferably a remote access interface (USB, LAN, GMS ) to the building exterior (GA) and provides the measured values via the remote access interface (USB, LAN, GMS).

Ventilation system according to one of the above claims, wherein the central control unit (ZS) receives data on current electricity costs or such data are stored in the central control unit (ZS) and the central control unit (ZS) the operation of at least one decentralized ventilation device (LG) Base this data controls to minimize power costs.

Ventilation system according to one of the preceding claims, further comprising at least one of the following components: shading device, Fensteröffnungs- and closing device, water heater, cooling device, wherein the at least one component via a switching device (HS) in the electrical distribution box (SK) is energized and the central Control unit (ZS) actuates or controls the switching device (HS) based on the measured values of the sensors (SN) received via the data interface.

Ventilation system according to one of the above claims, wherein the at least one decentralized ventilation device (LG) has a fluid connection for conveying and adjusting an air exchange between a wet room (NR) and the building exterior (GA) and the central control unit (ZS) in the electrical distribution box (SK) Current flow at a light port for the wet room (NR) and senses when current flow the air exchange between the wet room (NR) and the building exterior (GA) promoting, decentralized ventilation device (LG) activated, preferably a shock ventilation operation of the decentralized ventilation device (LG) requests.